Evaluación de características fisicoquímicas y agronómicas de variedades de arroz (Oryza sativa L.) en el valle de Lajas, Puerto Rico

Abstract

El arroz es una fuente de energía de importancia por su alto consumo en Puerto Rico. Entre los años 2015 al 2018 se estudió el potencial agronómico y culinario de variedades e híbridos con potencial comercial en el Valle de Lajas, Puerto Rico. Se estudiaron algunas propiedades nutricionales, físico químicas y de cocción de cuatro híbridos de la compañía Rice-Tec® (XL760, XP368 M, XL753 y XL723) y ocho variedades desarrolladas por las universidades de los estados de Luisiana y Arkansas (Mermentau, Catahoula, Caffey, Cocodrie, Jupiter, Titan Foundation, Titan Comercial y Cheniere). En la primera parte de la investigación los híbridos tuvieron mayor rendimiento con valores en un rango de 8,493 kg/ha a 9,361 kg/ha y las variedades en un rango de 5,018 kg/ha a 7,717 kg/ha, respectivamente. Específicamente, el mejor híbrido fue el XP368 M y la mejor variedad fue Caffey. El híbrido y la variedad que obtuvo las mejores características fisicoquímicas fueron: XL 760 (híbrido) y Jupiter (variedad). Los resultados obtenidos en los análisis proximales (método AOAC), XL760 y Jupiter adquirieron una humedad de 13.6 y 12.87%, la fibra de 1.22 y 1.55%, ceniza de 1.25 y 1.27%, grasa de 1.24 y 1.16% y la proteína de 9.21 y 9.76%. El contenido de almidón (método AOAC) fue de 81.11 y 80.89%, el contenido de amilosa (colorimetría método AACC) fue de 11.70 y 4.27 %. El tiempo de cocción de las diferentes variedades fue de 24 a 28 minutos; siendo la variedad que requiere mayor tiempo de cocción. En cuanto a textura los híbridos presentaron la mayor dureza que las variedades. En la segunda parte de la investigación se evaluaron los mismos parámetros agronómicos, fisicoquímicos y culinarios con sus mismas metodologías. Los híbridos continuaron siendo los cultivares con mayores rendimientos en el campo. Los cultivares XL 760 (híbrido) y Caffey (variedad) obtuvieron las mejores evaluaciones de la caracterización fisicoquímica. Los valores del contenido de amilosa de XL 760 y Caffey fueron de 11.91 y 4.70 %, con un contenido de almidón total de 81.11 y 78.98 %. Su análisis proximal (método AOAC) muestra contenido de humedad del 11.47 y 12.85%, fibra de 1.22 y 1.52%, ceniza de 1.35 y 1.28%, grasa de 1.25 y 1.15% y la proteína de 7.76 y 7.71%. %. El tiempo de cocción de las diferentes variedades fue de 24 a 27 minutos; siendo la variedad que requiere mayor tiempo de cocción. El contenido de amilosa se correlacionó positivamente con la dureza del grano y el tiempo de cocción. El tercer experimento se realizó considerando el mismo procedimiento de las investigaciones previas, con una modificación tanto en el diseño experimental como en las variedades; las cuales consistieron el diseño en parcelas divididas para la evaluación de densidad de planta (alta densidad con 92,000 plantas/ ha híbridos y 717,000 plantas/ha variedades y una baja densidad con 67,000 plantas/ha híbridos y 506, 000 plantas/ha variedades) y la evaluación de 2 híbridos (XP 760 y XP 753) de la compañía de Rice Tec Texas y 8 variedades de polinización abierta (Titan Comercial, Titan Foundation, Jupiter, Toro 2, Jazzman 2, Della 2, Mermentau y Catahoula) por LSU y UA para un total de 10 cultivares. Garantizando rendimientos elevados en todos los cultivares a mayor densidad de planta de 6,273 kg/ ha (Jupiter) a 9,197 kg/ha (XP 760). En términos generales a mayor densidad de planta se presentó un aumentó en las panículas m -2 (306 a alta densidad y 257 a baja densidad) y granos por panícula (68 a 125 granos a alta densidad y 66 a 121 granos a menor densidad), pero se presentó una disminución en las espiguillas por panícula con una diferencia de 25. Por último, el efecto de la fertilización de nitrógeno en la calidad del arroz fue evaluado con tres niveles de nitrógeno (0, 90 y 200 Kg N/ha) en 2 cultivares: 1 híbrido (XL 753) y 1 variedad (Catahoula). Se determinó que el contenido de amilosa y proteína son fuertemente influenciados por la cantidad de N que la planta adquiere. El contenido de la amilosa disminuyó significativamente en ambos cultivares al aumentar la fertilización en el suelo. Basado en las evaluaciones del rendimiento, caracterización fisicoquímica y culinaria los mejores cultivares fueron XL 760, XP 368 M y Júpiter. Por último, este estudio documenta la evaluación agronómica, caracterización fisicoquímica y culinaria de estos cultivares de arroz desarrollados y sirven como punto de referencia para las variedades desarrolladas en el futuro.

Rice is considered an important source of energy, especially in Puerto Rico where its consumption is high. Between 2015 and 2018, the agronomic and culinary potential of rice varieties and hybrids with commercial potential was studied in the Valley of Lajas, Puerto Rico. Studied focused on nutritional properties, physical-chemical and cooking properties of four hybrids from the company Rice-Tec® (XL760, XP368 M, XL753 and XL723) and eight varieties developed by the universities of the states of Louisiana and Arkansas (Mermentau, Catahoula, Caffey, Cocodrie, Jupiter, Titan Foundation, Commercial Titan and Cheniere). In the first part of the research, the hybrids had higher yield with values in a range of 8,493 kg/ha to 9,361 kg/ha and the varieties in a range of 5,018 kg/ha to 7,717 kg/ha, respectively. Specifically, the best hybrid was the XP368 M and the best variety was Caffey. The hybrid and the variety that obtained the best physicochemical characteristics were: XL 760 (hybrid) and Jupiter (variety). The results obtained in the proximal analyzes (AOAC method), XL760 and Jupiter acquired humidity of 13.6 and 12.87%, a fiber of 1.22 and 1.55%, ash of 1.25 and 1.27%, fat of 1.24 and 1.16% and protein of 9.21 and 9.76%. The starch content (AOAC method) was 81.11 and 80.89%, the amylose content (colorimetry method AACC) was 11.70 and 4.27%. The cooking time of the different varieties was 24 to 28 minutes; being the variety that requires more cooking time. In terms of texture, the hybrids presented the highest hardness of the varieties. In the second part of the investigation, the same agronomic, physicochemical and culinary parameters were evaluated with the same methodologies. The hybrids continued to be the cultivars with the highest yields in the field. Cultivars XL 760 (hybrid) and Caffey (variety) obtained the best evaluations of physicochemical characterization. The values of the amylose content of XL 760 and Caffey were 11.91 and 4.70%, with a total starch content of 81.11 and 78.98%. Its proximal analysis (AOAC method) shows moisture content of 11.47 and 12.85%, a fiber of 1.22 and 1.52%, ash of 1.35 and 1.28%, fat of 1.25 and 1.15% and protein of 7.76 and 7.71%. %. The cooking time of the different varieties was 24 to 27 minutes; being the variety that requires more cooking time. The amylose content correlates positively with the grain hardness and the cooking time. The third experiment was carried out considering the same procedure as in the previous investigations, with a modification in both the experimental design and the varieties; which consisted in the design in divided plots for the evaluation of plant density (high density with 92,000 plants/ ha hybrids and 717,000 plants/ha varieties and with low density with 67,000 plants/ha hybrids and 506,000 plants/ha varieties) and the evaluation of 2 hybrids (XP 760 and XP 753) of the Rice Tec Texas company and 8 varieties of open pollination (Titan Commercial, Titan Foundation, Jupiter, Toro 2, Jazzman 2, Della 2, Mermentau and Catahoula) by LSU and UA for a total of 10 cultivars. Ensuring high yields in all cultivars at a higher plant density of 6.273 kg/ha (Jupiter) to 9,197 kg/ha (XP 760). In general terms, higher plant density showed an increase in panicles m -2 (306 at high density and 257 at low density) and grains per panicle (68 to 125 grains at high density and 66 to 121 grains at lower density), but there was a decrease in spikelet’s per panicle with a difference of 25. Finally, the effect of nitrogen fertilization on rice quality was evaluated with three levels of nitrogen (0, 90 and 200 Kg N / ha) in 2 cultivars: 1 hybrid (XL 753) and 1 variety (Catahoula). It was determined that the content of amylose and protein are strongly influenced by the amount of N that the plant acquires. It is for this reason that nitrogen fertilization plans have been implemented. The amylose content decreased significantly in both cultivars by increasing fertilization in the soil. Based on the evaluations of grain yield, physicochemical and culinary characterization, the best cultivars were XL 760, XP 368 M and Jupiter. Therefore, this study documents the agronomic evaluation, physicochemical and culinary characterization of these developed rice cultivars and serves as a point of reference for the varieties developed in the future.